JP2644663B2 - 光誘起により屈折率を変化させる方法 - Google Patents
光誘起により屈折率を変化させる方法Info
- Publication number
- JP2644663B2 JP2644663B2 JP7290893A JP7290893A JP2644663B2 JP 2644663 B2 JP2644663 B2 JP 2644663B2 JP 7290893 A JP7290893 A JP 7290893A JP 7290893 A JP7290893 A JP 7290893A JP 2644663 B2 JP2644663 B2 JP 2644663B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- wavelength
- light
- silica glass
- change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリカガラスに対して
広範囲の屈折率を得るための光誘起により屈折率を変化
させる方法に関するものである。
広範囲の屈折率を得るための光誘起により屈折率を変化
させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン熱酸化膜にＫｒＦエキシマレー
ザー（波長２４８ｎｍ）を照射し屈折率を１．４６〜
１．９まで変化させた報告は、米国内の学会で既になさ
れていた（C.Fioro and R.Devine, Mat. Res. Soc. Sym
p. Proc., 61,187(1986).)
ザー（波長２４８ｎｍ）を照射し屈折率を１．４６〜
１．９まで変化させた報告は、米国内の学会で既になさ
れていた（C.Fioro and R.Devine, Mat. Res. Soc. Sym
p. Proc., 61,187(1986).)
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらその後、
この実験は他の幾つかの研究機関で追試がなされたにも
関わらず、再現されなかった。R.Devine自身もこの研究
についての招待講演を断わっていること、その後、先の
研究発表を論文としていないことからこの研究は何か間
違いがあったことがわかる。
この実験は他の幾つかの研究機関で追試がなされたにも
関わらず、再現されなかった。R.Devine自身もこの研究
についての招待講演を断わっていること、その後、先の
研究発表を論文としていないことからこの研究は何か間
違いがあったことがわかる。
【０００４】また、これまで光導波路を形成するために
は、光ファイバーの場合SiO2−GeO2、光コンピューター
の場合SiO2−TiO2のように異元素をドープする方法がと
られてきた。この組成の光導波路の場合、500nm より強
い光吸収が始まるため短波長域での伝送は不可能であっ
た。
は、光ファイバーの場合SiO2−GeO2、光コンピューター
の場合SiO2−TiO2のように異元素をドープする方法がと
られてきた。この組成の光導波路の場合、500nm より強
い光吸収が始まるため短波長域での伝送は不可能であっ
た。
【０００５】さらに、これらの組成の光導波路の場合、
SiO2ノンドープのものに比べ耐放射線性が極端に悪いと
いう２つの欠点を持つ。
SiO2ノンドープのものに比べ耐放射線性が極端に悪いと
いう２つの欠点を持つ。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、シリカガラスに真空紫外光のような特
定波長の光を照射することにより広範囲の屈折率の変化
を形成せしめる光誘起により屈折率を変化させる方法を
提供することを目的とする。
なされたもので、シリカガラスに真空紫外光のような特
定波長の光を照射することにより広範囲の屈折率の変化
を形成せしめる光誘起により屈折率を変化させる方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる光誘起に
より屈折率を変化させる方法は、波長λが１９３〜０．
００１ｎｍ範囲内の光をシリカガラスに照射するもので
ある。
より屈折率を変化させる方法は、波長λが１９３〜０．
００１ｎｍ範囲内の光をシリカガラスに照射するもので
ある。
【０００８】
【作用】本発明においては、シリカガラスに波長λが１
９３〜０．００１ｎｍ範囲内の光を照射することにより
広い範囲で所要の屈折率の変化を与えることができる。
９３〜０．００１ｎｍ範囲内の光を照射することにより
広い範囲で所要の屈折率の変化を与えることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を説明するもので、
屈折率変化量の照射光波長依存性を測定した図で、石英
系材料として気相法で作成した合成シリカガラスと、真
空紫外光源としてアンジュレーターを使用した。屈折率
変化量△ｎはプルフリッヒ型屈折率測定装置を使用し
て、水銀灯のｄ線（波長λ：５７８ｎｍ）を利用して測
定した屈折率変化量△ｎを示す。
屈折率変化量の照射光波長依存性を測定した図で、石英
系材料として気相法で作成した合成シリカガラスと、真
空紫外光源としてアンジュレーターを使用した。屈折率
変化量△ｎはプルフリッヒ型屈折率測定装置を使用し
て、水銀灯のｄ線（波長λ：５７８ｎｍ）を利用して測
定した屈折率変化量△ｎを示す。
【００１０】シリカガラスにアンジュレーターから発生
した真空紫外光の照射量を１６５ｍＡ・ｈｒ（ｍＡ・ｈ
ｒとは、蓄積電流と時間の積を意味する）照射した前後
での屈折率変化量△ｎの照射光の波長依存性が示されて
いるもので、波長λ：１９３ｎｍより短い波長で、０．
００１ｎｍより長い波長という広い範囲で屈折率変化量
△ｎが見いだされた。
した真空紫外光の照射量を１６５ｍＡ・ｈｒ（ｍＡ・ｈ
ｒとは、蓄積電流と時間の積を意味する）照射した前後
での屈折率変化量△ｎの照射光の波長依存性が示されて
いるもので、波長λ：１９３ｎｍより短い波長で、０．
００１ｎｍより長い波長という広い範囲で屈折率変化量
△ｎが見いだされた。
【００１１】次に、照射光の波長λ：１１５ｎｍによる
照射量と屈折率変化量の照射量依存性を図２に示す。こ
の結果、屈折率変化量△ｎは照射量ｍＡ・ｈｒの２乗根
に比例することがわかる。
照射量と屈折率変化量の照射量依存性を図２に示す。こ
の結果、屈折率変化量△ｎは照射量ｍＡ・ｈｒの２乗根
に比例することがわかる。
【００１２】図３は屈折率ｎの変化を水銀灯のｅ線の波
長λ：５４６ｎｍ，ｇ線の波長λ：４３５．５ｎｍによ
る屈折率の測定を行ったもので、○印は光照射前、△印
は１６５ｎｍ光照射後（１６５ｍＡ・ｈｒ）、□印は１
３５ｎｍ光照射後（１６５ｍＡ・ｈｒ）で、同一の印を
それぞれ実線で結んだもので、このようにシリカガラス
に真空紫外光を照射するだけで屈折率ｎを変化させるこ
とができるので、光ＩＣ，光導波路，光学材料，平面レ
ンズ，高分散レンズに利用することができる。
長λ：５４６ｎｍ，ｇ線の波長λ：４３５．５ｎｍによ
る屈折率の測定を行ったもので、○印は光照射前、△印
は１６５ｎｍ光照射後（１６５ｍＡ・ｈｒ）、□印は１
３５ｎｍ光照射後（１６５ｍＡ・ｈｒ）で、同一の印を
それぞれ実線で結んだもので、このようにシリカガラス
に真空紫外光を照射するだけで屈折率ｎを変化させるこ
とができるので、光ＩＣ，光導波路，光学材料，平面レ
ンズ，高分散レンズに利用することができる。
【００１３】上記において、屈折率変化とは、屈折率変
化×変化した厚さのことであり、照射光が１６０ｎｍよ
り長波長側では屈折率変化は大きくないが、変化した厚
さが厚く（数ｍｍ）、これにより短波長側では屈折率変
化は大きいが表層部（数ｎｍ）のみの変化であると考え
られる。したがって、本発明の実施に当っては対象とす
るシリカガラスの膜厚等を考慮して照射光の波長と照射
量を決める必要がある。
化×変化した厚さのことであり、照射光が１６０ｎｍよ
り長波長側では屈折率変化は大きくないが、変化した厚
さが厚く（数ｍｍ）、これにより短波長側では屈折率変
化は大きいが表層部（数ｎｍ）のみの変化であると考え
られる。したがって、本発明の実施に当っては対象とす
るシリカガラスの膜厚等を考慮して照射光の波長と照射
量を決める必要がある。
【００１４】なお、上記の実施例では光源としてアンジ
ェレーターを用いたが、このほか水銀灯、重水素ランプ
などでもよい。また、本発明で用いるシリカガラスはａ
−Ｓi Ｏx（ｘ＝２前後）であればよい。
ェレーターを用いたが、このほか水銀灯、重水素ランプ
などでもよい。また、本発明で用いるシリカガラスはａ
−Ｓi Ｏx（ｘ＝２前後）であればよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、波長λが
１９３〜０．００１ｎｍ範囲内の光をシリカガラスに照
射するようにしたので、光を照射するのみで屈折率分布
を形成することができるため、マスクの利用により半導
体酸化膜上に従来のドーパント（ＧｅＯ2 ，ＴｉＯ2 ）
を用いた方法では困難であった複雑な微細パターンを形
成することが可能となり、また、耐放射線性が悪い従来
のGeO2やTiO2に比べて耐放射線性の強いシリカガラスで
あるということから耐放射線性導波路として利用でき
る。
１９３〜０．００１ｎｍ範囲内の光をシリカガラスに照
射するようにしたので、光を照射するのみで屈折率分布
を形成することができるため、マスクの利用により半導
体酸化膜上に従来のドーパント（ＧｅＯ2 ，ＴｉＯ2 ）
を用いた方法では困難であった複雑な微細パターンを形
成することが可能となり、また、耐放射線性が悪い従来
のGeO2やTiO2に比べて耐放射線性の強いシリカガラスで
あるということから耐放射線性導波路として利用でき
る。
【００１６】また、シリカガラス平板に屈折率分布を付
けることで大面積平面レンズの作成も可能となり、さら
に、シリカガラスを高屈折率化することでレンズの曲率
半径が大きいまま従来より焦点距離の短いレンズが得ら
れる等の利点を有する。
けることで大面積平面レンズの作成も可能となり、さら
に、シリカガラスを高屈折率化することでレンズの曲率
半径が大きいまま従来より焦点距離の短いレンズが得ら
れる等の利点を有する。
【図１】本発明の実施例を説明するもので、屈折率変化
量の照射光波長依存性を説明する図である。
量の照射光波長依存性を説明する図である。
【図２】照射光の波長１１５ｎｍによる照射量と屈折率
変化量との関係を示す図である。
変化量との関係を示す図である。
【図３】ｄ線（波長：５７８ｎｍ）とｅ線（波長：５４
６ｎｍ）とｇ線（波長：４３５．５ｎｍ）による各屈折
率の測定結果を示す図である。
６ｎｍ）とｇ線（波長：４３５．５ｎｍ）による各屈折
率の測定結果を示す図である。
△ｎ 屈折率変化量 λ 波長 ｍＡ・ｈｒ 照射量 ｎ 屈折率
Claims (3)
- 【請求項１】 変化させたい屈折率変化量に応じて波長
λが１９３〜０．００１ｎｍ範囲内の光をシリカガラス
に照射することを特徴とする光誘起により屈折率を変化
させる方法。 - 【請求項２】 変化させたい屈折率変化量に応じて波長
λが１９３〜０．００１ｎｍ範囲内の光をシリカガラス
に照射するに際し、前記シリカガラスの膜厚を考慮して
前記照射する光の波長λと照射量を決めることを特徴と
する光誘起により屈折率を変化させる方法。 - 【請求項３】 シリカガラスは、ａ−ＳｉＯ 2 であるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の光誘起により
屈折率を変化させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7290893A JP2644663B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 光誘起により屈折率を変化させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7290893A JP2644663B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 光誘起により屈折率を変化させる方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258674A JPH06258674A (ja) | 1994-09-16 |
| JP2644663B2 true JP2644663B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=13502926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7290893A Expired - Lifetime JP2644663B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 光誘起により屈折率を変化させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644663B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3796775B2 (ja) * | 1994-10-17 | 2006-07-12 | 住友電気工業株式会社 | シリカガラスの高屈折率化の方法 |
| JP3433540B2 (ja) * | 1994-12-09 | 2003-08-04 | 住友電気工業株式会社 | シリカ系光部品及びその製造方法 |
| US8629610B2 (en) | 2006-01-12 | 2014-01-14 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Display panel |
| ES2383915T3 (es) | 2006-01-12 | 2012-06-27 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Panel pantalla con características de redirección de la luz producida por láser |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP7290893A patent/JP2644663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06258674A (ja) | 1994-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Najafi et al. | Sol-gel glass waveguide and grating on silicon | |
| Fleming | Material and mode dispersion in GeO2· B2O3· SiC2 glasses | |
| US6097512A (en) | Photoinduced grating in B2 O3 containing glass | |
| KR910005879B1 (ko) | 투과율 변조형 포토 마스크 제조방법 및 이를 이용한 회절격자 제조방법 | |
| US6562523B1 (en) | Direct write all-glass photomask blanks | |
| JP2007079608A (ja) | 無機回折素子の製造方法 | |
| JP2859095B2 (ja) | エキシマレーザリソグラフィー用合成石英マスク基板 | |
| Baker et al. | Refractive-index modification of polymethylmethacrylate (PMMA) thin films by KrF-laser irradiation | |
| JP2000504853A (ja) | 対称光導波路を製造する方法 | |
| KR940022692A (ko) | 마스크 및 그 제조방법 | |
| JP2644663B2 (ja) | 光誘起により屈折率を変化させる方法 | |
| US6295841B1 (en) | Method pre-compaction of fused silica | |
| Wall et al. | Mitigating water absorption in waveguides made from unannealed PECVD SiO 2 | |
| US6229945B1 (en) | Photo induced grating in B2O3 containing glass | |
| KR20000070570A (ko) | 액정 디스플레이 판넬상의 렌즈 어레이 및 이의 제조방법 | |
| US20090022464A1 (en) | Optical device, and production method for photonic crystal slab | |
| Auxier et al. | Silver and potassium ion-exchanged waveguides in glasses doped with PbS semiconductor quantum dots | |
| KR0162754B1 (ko) | 후기 광표백법을 이용한 폴리머 광도파로 소자 제조방법 | |
| Liu et al. | Tailoring the transmission characteristics of polymer long-period waveguide gratings by UV irradiation | |
| JP4440479B2 (ja) | 温度依存性を制御することを特徴とするプレーナ型高分子材導波路デバイス | |
| Eisenberg et al. | Arrays of micro-prisms and micro-mirrors for infrared light based on As2S3-As2Se3 photoresists | |
| Kobayashi et al. | Direct fabrication of polyimide waveguide grating by synchrotron radiation | |
| JP2000304952A (ja) | 屈折率分布型導波路デバイス及びその製造方法 | |
| JPH0680442B2 (ja) | 勾配のある屈折率分布形状を有する導波路用ルネブルグレンズ | |
| Bosc et al. | Numerical design optimization of ridge waveguide for athermal integrated Bragg grating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |